Des scientifiques ont obtenu un aperçu détaillé de la distorsion de la Voie lactée. Ils mettent en évidence un déplacement d'étoiles, qu'ils comparent au mouvement d'une « vague ».

La Voie lactée n’est pas un disque plat : les astronomes le savent désormais, notre galaxie est tordue. Mais à quoi ressemble-t-elle exactement ? Il est bien difficile de répondre à cette question puisque la Terre se trouve elle-même à l’intérieur de la Voie lactée. Une équipe de scientifiques a tenté de s’approcher de la réponse, et fournit à ce jour l’aperçu le plus détaillé de la distorsion de la Voie lactée. Le résultat a été présenté le 15 janvier 2020, lors d’une rencontre de l’Union américaine d’astronomie.

Bien que l’on soit tenté d’imaginer les galaxies spirales comme des disques plats et fins, il s’avère que nombre d’entre elles ne répondent pas à cette description : il faudrait plutôt les imaginer légèrement tordues, un peu comme des chips, décrit un communiqué présentant ces nouveaux travaux. Grâce à cette vue détaillée, les scientifiques ont pu non seulement voir que le disque de la Voie lactée était bien déformé, mais aussi que cette distorsion semblait se déplacer, un peu comme une « vague », dans la galaxie une fois tous les 440 millions d’années.

Ici, la distorsion apparaît clairement. // Source : Adrian Price-Whelan

Les données de Gaia et du SDSS combinées

Les caractéristiques de la Voie lactée sont difficiles à cerner, faute de pouvoir l’observer depuis l’extérieur. Pour contourner cette difficulté, les scientifiques ont étudié les positions et les mouvements des étoiles dans la Voie lactée, grâce aux données d’un relevé du Sloan Digital Sky Survey (Relevé numérique du ciel Sloan, ou SDSS), effectué depuis un télescope optique de l’observatoire d’Apache Point au Nouveau-Mexique. Ce relevé, baptisé APOGEE, a permis l’observation de centaines de milliers d’étoiles de la Voie lactée pendant 10 ans. Les données renseignent par ailleurs sur la composition chimique de chaque étoile, ce qui permet de les classer en groupes.

Il a fallu compléter ces observations avec d’autres relevés, pour espérer comprendre cette distorsion. Afin de mesurer avec précision les distances stellaires, les données du satellite Gaia, de l’Agence spatiale européenne, ont été utilisées. Cette mission spatiale est consacrée à la mesure des positions et des mouvements des étoiles. Combinées aux données d’APOGEE, les mesures de Gaia ont permis aux chercheurs de créer des cartes des étoiles de notre galaxie.

Une ondulation causée par le contact avec une autre galaxie ?

Dans leur présentation, les scientifiques comparent le déplacement de la distorsion dans la Voie lactée à ce qui peut se passer quand une foule de spectateurs est assise sur les gradins d’un stade. Souvent, les supporters se lèvent pour former une « vague » géante qui fait le tour du stade — la fameuse ola. Les étoiles paraissent se comporter d’une façon semblable. Pour un observateur éloigné, rappellent les auteurs, la holà se perçoit comme  une vague avançant, alors même que chaque individu ne change pas de place.

Il reste toutefois un mystère : s’il y a une onde qui semble traverser la Voie lactée, et qu’elle semble à l’origine de la déformation observée, quel phénomène se trouve à son origine ? Le scénario le plus probable pour expliquer cette ondulation est celui d’une interaction relativement récente avec une autre galaxie satellite, qui se serait produite il y aurait environ 3 milliards d’années.

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